Grandi correnti di gas che scorrono attraverso un varco nel disco di materiale che circonda una stella giovane. È quello che, per la prima volta, un team di astronomi cileni ha osservato usando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Si tratta di uno stadio fondamentale nella nascita dei pianeti giganti. I risultati sono pubblicati sulla rivista Nature del 2 gennaio.
Oggetto dello studio la giovane stella HD 142527, a più di 450 anni luce dalla Terra e circondata da un disco di gas e polvere cosmica, i resti della nube da cui la stella si è formata. Il disco di polvere è diviso in una parte interna e una esterna da una discontinuità che si pensa sia stata formata da pianeti giganti gassosi in formazione che ripuliscono via via il loro percorso mentre orbitano intorno alla stella. La zona interna del disco parte dalla stella e raggiunge l’equivalente dell’orbita di Saturno nel Sistema Solare, mentre la zona esterna del disco inizia circa 14 volte più lontano. La zona esterna del disco non circonda uniformemente la stella, ma ha la forma di un ferro di cavallo, probabilmente causata dagli effetti gravitazionali dei pianeti giganti in orbita.
La teoria prevede che i pianeti giganti crescano catturando il gas dal disco esterno per mezzo di correnti che formano ponti attraverso la discontinuità del disco. La discontinuità nel disco di polvere era già nota, ma essi hanno anche scoperto del gas diffuso nella discontinuità e due correnti più dense di gas che fluivano dal disco esterno, attraverso il varco, al disco interno.
“Gli astronomi avevano predetto l’esistenza di queste correnti, ma questa è la prima volta che siamo stati in grado di vederle direttamente“, dice Simon Casassus (Universidad de Chile), che ha condotto lo studio. “Grazie al nuovo telescopio ALMA siamo stati in grado di ottenere un’osservazione diretta che aiuterà a chiarificare le attuali teorie su come si formano i pianeti!“.
“Pensiamo che ci sia un pianeta gigante nascosto all’interno di ciascuna di queste correnti, e che ne è la causa. I pianeti crescono catturando parte del gas dal disco esterno ma consumano un pasto molto disordinato: gli avanzi finiscono con l’alimentare il disco interno intorno alla stella” aggiunge Sebastián Pérez, anch’egli dell’Università del Cile.
Le osservazioni rispondono ad un’altra domanda sul disco intorno a HD 142527: mentre la stella centrale si sta ancora formando, catturando materiale dal disco interno, il disco stesso verrebbe consumato se non fosse in qualche modo rifornito di nuovo. L’equipe ha scoperto che il tasso a cui il gas avanzato dal pasto fluisce nel disco interno è esattamente quello che serve per mantenere rifornito il disco interno e sostenere la crescita della stella.
Un’altra primizia è la scoperta di gas diffuso nella discontinuità. “Gli astronomi cercavano questo gas da molto tempo ma finora c’erano solo prove indirette della sua presenza. Ora, con ALMA, possiamo vederlo direttamente“, spiega Gerrit van der Plas.
Il gas residuo è ulteriore evidenza che le correnti siano provocate dai pianeti giganti, piuttosto che da oggetti ancora più grandi come un stella compagna. “Una seconda stella avrebbe sgomberato del tutto la discontinuità, senza lasciare gas residuo. Studiando quanto gas è rimasto potremmo riuscire a definire la massa degli oggetti che provocano la discontinuità.” aggiunge Perez.